Ottimizzazione della composizione di un convoglio ferroviario tramite DOE

Lo scopo del lavoro descritto in questa tesi è valutare se sia possibile ridurre, anche limitatamente, la resistenza aerodinamica dei convogli ferroviari, e, di conseguenza, l’energia richiesta dal locomotore. Si vuole verificare se questo effetto sia ottenibile andando ad ottimizzare l'ordine con cui i carri sono disposti in un convoglio. A questo scopo è stato necessario modellare al CAD (Computer Aided Design) un modello di locomotiva ed una serie di carri ferroviari. Utilizzando, poi, un’estensione del CAD SolidWorks, è stato possibile eseguire valutazioni qualitative di tipo fluidodinamico. L’ipotesi considerata è che il posizionamento dei vagoni in un treno possa avere un impatto sulla resistenza aerodinamica. Si assume che la resistenza di attrito non vari infatti a seconda della composizione del convoglio, mentre si vuole qui verificare se ci siano delle strategie per ridurre la resistenza aerodinamica semplicemente cambiando l’ordine dei vagoni. Per poter trovare una correlazione valida tra risultati ottenuti in simulazione e un possibile effetto, è stata impiegata la metodologia DOE (Design of Experiment), che utilizza correlazioni statistiche tra alcuni parametri in ingresso e i risultati finali di un’analisi (nel caso in esame posizione vagoni e resistenza aerodinamica dell’intero convoglio), per individuare possibili relazioni di causa-effetto tra di essi e identificare quali fattori contribuiscano maggiormente al risultato finale.